1   前 言 

    隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展， PC機(jī)已越來(lái)越多地應(yīng)用于自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)中，作為上位機(jī)實(shí)時(shí)地進(jìn)行集中監(jiān)控，完成可視化人機(jī)操作界面、圖形顯示、數(shù)據(jù)庫(kù)、通訊及聯(lián)網(wǎng)等功能。而下位機(jī) PLC(可編程邏輯控制器) 則循環(huán)地讀入設(shè)備信號(hào)， 并進(jìn)行邏輯判斷操作，輸出控制信號(hào)， 控制設(shè)備執(zhí)行。因此， 在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)PLC和PC機(jī)之間的通信是非常重要的 。本文設(shè)計(jì)了一個(gè)三巷道自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)， 現(xiàn)對(duì)該倉(cāng)庫(kù)的系統(tǒng)組成、監(jiān)控管理系統(tǒng)軟件以及上位機(jī)與 PLC的通信問(wèn)題進(jìn)行較詳細(xì)的介紹 。

 2   系統(tǒng)構(gòu)成及 OP C技術(shù)
2.1 系統(tǒng) 組成
    系統(tǒng)的下位機(jī)由 3個(gè) S7 — 200 (CPU226) 和 1個(gè)TP070觸控屏以及多臺(tái)直流調(diào)速器等組成，上位機(jī)是 l臺(tái)安裝有 WindowsXP、 S7—200  PC   Access、 WinCC6． OSP2和VB 
等軟件的普通 P C機(jī)。上位機(jī)作為主站， 下位的 3個(gè)PLC都是從站并且站地址不同，上位機(jī)利用 RS232   PPI 智能電纜和下位機(jī) 3個(gè) s7-200通訊。 
2.2 OPC技 術(shù)
    OPC是一個(gè)基于COM技術(shù)的接口標(biāo)準(zhǔn)，提高了工業(yè)自動(dòng)化軟件與硬件，以及軟件之間的互操作業(yè)。OPC采用客戶／眼務(wù)器結(jié)構(gòu)， 使得多個(gè) OPC客戶程序可與一個(gè)廠商提供的OP C服務(wù)器連接，并通過(guò)OPC服務(wù)器， 從數(shù)據(jù)源存取數(shù)據(jù)。 
    正是由于 OP C標(biāo)準(zhǔn)化的接口能夠顯著節(jié)省昂貴的、用于人力和時(shí)間的投資，再加上使用經(jīng)濟(jì)型的PPI電纜連接、下位機(jī)，使得整個(gè)系統(tǒng)在保證功能的前提下變得十分經(jīng)濟(jì)實(shí)用.

3   S7-200 PC Access與 S7-200的通訊
3.1 S7-200  PC Access簡(jiǎn)介
    s7-200 PC Access是s7-200 PLC的一種OPC服務(wù)器，是唯一專供小型 PLC使用的低成本OPC工具，可與任何標(biāo)準(zhǔn) OPC客戶機(jī)配合使用，也可和Micro／WIN同時(shí)聯(lián)機(jī)使用。s7-200 PC Access 使用 PPI 、 以太網(wǎng)或調(diào)制解調(diào)器與 PLC通訊，可同時(shí)從 8個(gè) PLC讀取數(shù)據(jù)， 并且服務(wù)器讀取的項(xiàng)目數(shù)是沒(méi)有限制的 。 
3.2 使 用 S7 ～ 200   PC   Access 構(gòu)建 OPC服務(wù)器
    (1) 連接 PLC： 在樹(shù)形圖 中添加 一個(gè)新 PLC連接。 然后配置通訊協(xié)議 ： 選擇 PG／PC接 口將接口配置為PC／PPI電纜(PPI)，并為 s7-200  PC  Access 選擇 網(wǎng)絡(luò)地址和波特率， 在新建PLC的“ PLC屬性 PPI 通訊” 屬性對(duì)話框 中， 輸入 P L C名稱和站地址( 須與實(shí)際的設(shè)置一致)。 
    (2) 建立 OPC項(xiàng) 目： 右擊 PLC圖標(biāo)， 選擇“ 新” 一“ 項(xiàng)目”，然后在項(xiàng)目屬性中填寫“ 地址” 和“ 數(shù)據(jù)類型”，地址和類型與 s7-200 PLC用于監(jiān)控的變量相對(duì)應(yīng) ，例如 ：“ MBO ” 和“ byte ”。
把所有想要監(jiān)控的變量添加后便在 s7-200 PC。Access 下建立了 s7-200的 OPC Server。 
    (3) 通信測(cè)試： S7-200  PC  Access 軟件本身帶有測(cè)試客戶機(jī)，可以方便地了解客戶機(jī)與眼務(wù)器的通訊情況．將建立完的項(xiàng) 目拖放至測(cè)試客戶饑窗口內(nèi)，單擊 S7-200 PC Access 工具條中的“ 狀態(tài)” 按鈕，在窗口中就可顯示出項(xiàng)目連接狀態(tài)和項(xiàng)目值。 

4   使用 Wi n CC開(kāi)發(fā) OP C客戶端監(jiān)控系統(tǒng)

4.1 WinCC客戶端與 S7-200 PC Access 服務(wù)器的通訊連接由于 s7-200 PC Access是 s7-200的 OPC服務(wù)器，因此可將 WinCC配置為 OPC客戶端通過(guò) OPC接口訪問(wèn)s7-200 PC Access 服務(wù)器。只要將 OPC服務(wù)器中的項(xiàng)目添加到 WinCC的變量管理器中便可在組態(tài)中使用了，具體方法如下： 
    (1) 在 Wincc變量管理器中添加一個(gè)新 的驅(qū)動(dòng)程序，新的驅(qū)動(dòng)程序選擇 OPC.CHN。在 OPC Groups 通道標(biāo)簽上右鍵，選擇“ 系統(tǒng)參數(shù)” 進(jìn)入 OP C條目管理對(duì)話框。 
    (2) 在對(duì)話框中點(diǎn)擊“ Local” 條目前的加號(hào)， 此時(shí)會(huì)顯示出本地計(jì)算機(jī)上的所有 OPC服務(wù)器列表， 選擇“s7 200．OPC Server” 后點(diǎn)擊“瀏覽服務(wù)器” 按鈕，便可看到在 s7-200 PC Access中添加的所有OPC項(xiàng) ，選擇所需的項(xiàng)添加到 WinCC的變量管理器 中。 
    (3) 建立 以上 OPC通道下的邏輯連接后命名為OPC Server 。 
4.2 WinCC客戶端監(jiān)視系統(tǒng)
    WINCC提供了非常豐富而友好的人機(jī)交互界面，通過(guò)對(duì)OPC通道中變量的讀寫完成了對(duì)立體庫(kù)設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)控。監(jiān)控站 以交互形式進(jìn)行各類畫(huà)面的調(diào)用與切換，完成過(guò)程控制功能，而且在動(dòng)態(tài)畫(huà)面中顯示設(shè)備各部分的主要參數(shù)及工作狀態(tài)，如堆垛機(jī)運(yùn)行參數(shù)、貨叉位置、出入庫(kù)控制，以及故障診斷等。

5   使用 VB開(kāi)發(fā) OPC客戶端庫(kù)存管理軟件系統(tǒng)
    由于在WinCC中不便于開(kāi)發(fā)庫(kù)存管理軟件，而VB恰好為開(kāi)發(fā)庫(kù)存管理軟件提供了一個(gè)良好的平臺(tái)， 在VB中容易實(shí)現(xiàn)與數(shù)據(jù)庫(kù)的連接，完成如記錄出入庫(kù)物品的詳細(xì)情況、出入庫(kù)時(shí)間、歷史查詢、報(bào)表打印等功能，以s7-200  PC  Access為 OPC服務(wù)器使用VB編寫OPC客戶端庫(kù)存管理軟件也可完成對(duì)立體庫(kù)的各項(xiàng)操作。 
5.1 安裝 OPC自動(dòng)化接 口服務(wù)
    若要用 VB開(kāi)發(fā) OPC應(yīng)用程序， 必須安裝 OPC自動(dòng)化接口服務(wù)，在 VB環(huán)境中， 按“T程” 的子菜單“引用…”后，選擇其中的“Siemens  OPC  DAAutomation2.0” 項(xiàng)，這樣才能使用自動(dòng)化接口。 
5.2 程序設(shè)計(jì)
    用 VB編寫了 OP C客戶端應(yīng)用程序，實(shí)現(xiàn)了上位管理軟件通過(guò)OPC服務(wù)器可直接對(duì)s7-200控制器進(jìn)行各種操作。以貨物入庫(kù)操作為例說(shuō)明其實(shí)現(xiàn)過(guò)程，部分程序代碼如下： 
    (1) 在公共窗口中聲明相關(guān)變量
    Di m  My OP Cs e r v e r   As   OPC Se r v e r 
    Di m  My g r o u p s   As   OP CGr o u ps 
    Di m  W i t h Ev e n t s   My Gr o u p   As   OPCGr o u p   ‘ 
    Di m  My i t e ms   As   OP Che ms 
    Di m  Mv I t e mS e r v e r Ha n dl e s ()As   Lo n g 
    (2) 在客戶端軟件載人 MDI 窗體時(shí)創(chuàng)建與 OPC服務(wù)器的連接
    ’獲取一個(gè)OP C服務(wù)器實(shí)例
    Set  My server =New  OPC Server 
    ’與s7-200 PC  Access的OP C服務(wù)器連接
    Call  Mv OPC server．Connect (“$7-200．OPC Server”) 
    Set   My groups =My server．OPC Groups 
    My g r o u p s ． D e f a u l t Gmu p I s Ac t i v e ： T r u e ’ 默認(rèn)組對(duì)象為激活狀態(tài)
     ’ 加入OP C   G r o u p對(duì)象“ Gr o u p   1 ” 
    S e t   My Gmu p ：My g mu p s ． Add ( “ Gr o upl ”) 
    My G r o u p ． D e f a u l t G r o u p up d a t a R a t e = 5 0 0  設(shè)置數(shù)據(jù)刷新時(shí)間
    My G r o u p ． I s A c t i v e = T r u e ’ 設(shè)置該 G r o u p為激活狀態(tài)
    My G r o u p ． I s S u h s c r i b e d = T r u e ’ 設(shè)置該 G r o u p數(shù)據(jù)為后臺(tái)刷新 

    (3) 在客戶端軟件載人人庫(kù)子窗體時(shí)創(chuàng)建 O P C項(xiàng)目 
    Dim  i   As   L o n g 
    Dim  I t e mO b j   A s   O P C I t e m 
    Dim  he ml Ds ( 7)As   S t r i n g 
    Dim  I t e mCl i e n t Ha n d l e s ( 7)As   L o n g 
    ’加入 O P CI t e m對(duì)象
    Set   My ltems =My Group ． OPC itemS 
    ’設(shè)置所要監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于 s 7 — 2 0 0中的標(biāo)簽
    itemIDS (1) = “ 2， M1.5， Bo o l ” 
    itemIDS (2) = “ 2． M2.1 ． Bo o l ” 
    itemIDS (3) = “ 2， M2 .2， Bo o I ” 
    itemIDS (4) =“ 2， M2.4， Bo o l ” 
    itemIDS (5) = “ 2， M2.6， Bo o l ” 
    itemIDS (6) = “ 2， MW0， Wo r d ” 
    itemIDS (7) = “ 2， MW2． Wo r d ” 
    For i =1   To   7 
    ItemClientHandles (i) = i 
    Next 
    ’ 調(diào)用相應(yīng)方法在數(shù)據(jù)項(xiàng)組中加入以 定義的數(shù)據(jù)項(xiàng)
    Ca l l   My l t e ms ． Ad dhe ms ( 2，I t e ml Ds ， 
    I t e mCl i e n t Ha n dl e s ．Mv I t e mS e r v e r Ha n dI e s ，Er r o r s) 
    ( 4 ) 同步數(shù)據(jù)寫入 P L C 
    Di m  r o w ， c o l u mn   a s   L o n g 
    Di m  Va l u e s ( 7)As   Va r i a n t 
    Va l u e s ( 1 ) ：1‘ 使 s 7 — 2 0 0中的變量 M1.5置位
    Va l u e s ( 2 ) = 0‘ 使 s 7 — 2 0 0中的變量 M2.1復(fù)位
    V a l u e s f 3 ) = 1‘ 使s 7 — 2 0 0中的變量 M2.2置位
    V a l u e s ( 4) = 1‘ 使s 7 — 2 0 0中的變量 M2.4囂位
    V a l u e s ( 5 ) = I‘ 使 S 7 — 2 0 0中的變量 M2.6置位
    v   ( 6 ) = r o w‘ 0 j 人入庫(kù)位置的行值
    V a 1 u e s ( 7 ) = c o l u mn‘ 寫入入庫(kù)位置的列值
    Ca l l My Gr o u 【   y n ( · w r i   r e ( 7， My l t e ms e r v e r Ha n ( 1 l e s ， Va l u e s ， E r r o r s ) 

6 結(jié) 語(yǔ) 
    本文解決了上位機(jī)與下位 s7-200 PLC的通訊問(wèn)題，并且數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定，實(shí)時(shí)性好，組態(tài)方便靈活，調(diào)試簡(jiǎn)單由于OPC協(xié)議是通用協(xié)議，得到很多公司的支持，通用性好，并且可以通過(guò)局域網(wǎng)甚至是 Internet 實(shí)現(xiàn)多臺(tái)上位機(jī)參與控管理，極大地?cái)U(kuò)展了自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的使用范圍。